學習重點 先用三角形內角和求出未知角,再依「等角對等邊、大角對大邊」判斷邊長關係。 辨認等腰三角形的頂角、底角、腰與底邊。相等的兩邊要依角的條件判定,不能憑圖形方向猜測。 掌握鈍角等腰三角形的結構:鈍角必為頂角,它的對邊是底邊,也是三角形中最長的邊。 利用「周長=兩腰和+底邊」求未知邊,並檢查結果是否同時符合邊角關係。 分析學童解法時,除了指出算式問題,也要說明學童錯認了哪一條邊,並用標示清楚的圖形呈現其想法。 核心觀念 一、判斷邊長之前,先找出各角的對邊 在△ABC中,∠A的對邊是BC,∠B的對邊是AC,∠C的對邊是AB。對邊是不包含該角頂點的那一條邊,不是組成該角的兩條邊。判斷時可先指出角的頂點,再找沒有連到該頂點的邊,避免把鄰邊當成對邊。 同一個三角形中,大角對大邊、小角對小邊、等角對等邊。反過來也成立:較長的邊所對的角較大,相等的邊所對的角相等。這些性質只能比較同一個三角形內的邊角,不能直接拿不同三角形的角度比較邊長。 角的關係對應的邊長關係 ∠A>∠BBC>AC ∠A=∠CBC=AB ∠A>∠B>∠CBC>AC>AB 二、先補足內角,再判斷等腰邊 三角形內角和為180°。已知兩角時,第三角=180°-已知兩角的和。例如∠A=75°、∠B=30°,則∠C=180°-75°-30°=75°。 由於∠A=∠C,它們的對邊BC與AB相等。又因75°>30°,所以AB=BC>AC。這個等腰三角形的兩腰是AB、BC,頂角在B,底邊是AC。由此可見頂角不一定是最大的角:頂角只是兩腰所夾的角,在這個例子中反而是最小角。 若圖中標出多個角,應先補齊判斷所需的角度,再逐一配對對邊。若圖形由數個共用邊的三角形組成,要找全圖最長的邊,可分兩步: 在各個三角形內,用「大角對大邊」排出邊的大小。 透過共用邊把結果串接起來,例如得到「某邊>共用邊>另一邊」,再比較原本位於不同三角形中的邊。 三、等腰三角形的名稱與位置 等腰三角形有兩邊相等,這兩邊稱為腰。兩腰的夾角稱為頂角,頂角的對邊稱為底邊。底邊兩端的角稱為底角,兩底角相等。設頂角為α、底角為β,則α+2β=180°。 底邊由兩腰的位置決定,不一定畫在圖形下方;兩腰也不一定比底邊長。圖形旋轉或翻轉後,頂角、底角與等邊關係都不會改變。 頂角大小與底角的比較底邊與腰的比較 小於60°頂角小於底角底邊短於腰 等於60°三角皆為60°三邊相等 大於60°頂角大於底角底邊長於腰 四、鈍角條件能確定頂角與兩腰 若等腰三角形有一角大於90°,這個鈍角不可能是底角。因為兩底角相等,若其中一個大於90°,另一個也大於90°,兩角和就超過180°。因此,鈍角必為頂角,鈍角兩旁的邊就是兩腰。 以△ABC為例,若∠A>90°,則A為頂角,AB=AC,BC為底邊。又因∠A是最大角,它的對邊BC必為最長邊,所以BC>AB=AC。判定順序是「鈍角位置→頂角位置→相等兩邊→最長邊」,不必依賴圖形是否畫得標準。 五、依邊的身分列周長式 設腰長為a、底邊長為b、周長為P,則P=2a+b。 已知腰長時:底邊=周長-2×腰長。 已知底邊時:腰長=(周長-底邊)÷2。 兩種算法都正確,但必須先確認已知邊是腰還是底邊。 例如周長63公分、AB=17公分,且∠A>90°。由角的條件可知AB與AC都是腰,所以AC=17公分,BC=63-17-17=29公分。這個結果符合29>17(底邊最長),也符合三角形兩邊和大於第三邊:17+17=34>29。 六、說明錯誤解法並用圖形呈現其假設 若學童先從周長扣除17,再把剩下的46平均分成兩份得到23,表示他把AB=17公分當成底邊,認為另外兩邊都是23公分,即AB=17、AC=BC=23。說明錯誤原因時,要點出以下三點: 學童忽略了「∠A>90°」這個條件。 鈍角∠A必為頂角,所以AB應是腰,AC也是17公分。 BC是底邊,應為63-17×2=29公分,而不是23公分。 依學童算式作圖時,畫出以AB為底邊的等腰三角形: A標在底邊左端,B標在右端,C標在上方。 AB標17公分,AC與BC各標23公分。 圖中可以看出A落在底角位置。因∠A=∠B為兩底角,兩角都必小於90°,與∠A>90°矛盾。另外,此圖中AC、BC都比AB長,最長邊不是∠A的對邊BC,也與「鈍角對最長邊」不符。圖形要呈現學童所想的三邊配置,再指出它違反已知角的條件。 常考陷阱 看見兩角相等,卻選錯相等的邊:∠A=∠C應推出BC=AB,不能因為AC含有A、C兩個字母,就判定AC是等邊。先寫出各角的對邊最可靠。 認為頂角一定最大、底邊一定最短:頂角是兩腰的夾角,大小不固定。要判斷底邊與腰誰長,應比較頂角與底角。 只憑圖形外觀找最長邊:示意圖未必按比例繪製,應以已知角度與推得的角度為準,找最大角的對邊。多個三角形時,要透過共用邊串接比較。 任意指定兩條邊相等:「等腰」只說明有兩邊相等,還要結合角的條件判斷是哪兩邊。鈍角在A時,兩腰只能是AB、AC。 直接套用「扣掉已知邊再除以二」:這種算法等於把已知邊當成底邊。若已知邊其實是腰,應再扣除另一條等長的腰,求出底邊。 只檢查周長正確就接受答案:17、23、23的和是63,也能組成三角形,卻不符合A為鈍角的條件。所有已知條件都必須同時成立。 混淆算術錯誤與概念錯誤:算式寫成「46+2=23」時,等式本身不成立。即使本意是「46÷2=23」,仍須指出學童把AB誤認為底邊的幾何錯誤,不能只改運算符號就算完成說明。 記憶口訣 先補角,再對邊;等角等邊,大角長邊。 鈍角等腰看頂點,兩旁是腰、對面最長。 求腰先扣底再除二,求底扣掉兩條腰。